工件內(nèi)、外淺止口直徑的測(cè)量方法

遲 濤

(天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)，天津 300222)

盤類零件的止口部位，經(jīng)常是起到裝配、定位甚至是密封的核心作用，尺寸精度往往較高。檢驗(yàn)人員在應(yīng)對(duì)15 mm以上止口深度的工件時(shí)，可以選擇外徑千分尺、內(nèi)測(cè)百分表、內(nèi)測(cè)千分棒等通用量具進(jìn)行直徑測(cè)量。當(dāng)被檢測(cè)工件止口深度小于15 mm時(shí)，量具的測(cè)量面無法與被測(cè)工件進(jìn)行接觸，因此采用一般的通用量具就無法得到工件直徑的實(shí)際尺寸，而在實(shí)際加工現(xiàn)場(chǎng)又必須測(cè)到精確尺寸以便及時(shí)進(jìn)行刀具的修正和補(bǔ)償［1］。如圖1所示零件內(nèi)、外止口深度尺寸均較小，針對(duì)此類零件較難檢測(cè)的情況，下面介紹幾種實(shí)用的測(cè)量方法。

1 專用量具測(cè)量

(1)帶表止口游標(biāo)卡尺、千分尺直接測(cè)量

如圖2所示為帶表止口游標(biāo)卡尺，該量具早期屬于專用定制量具，但隨著加工方式的逐漸轉(zhuǎn)變及淺止口類零件測(cè)量需求的逐漸加大，此類量具已經(jīng)成為通用類量具的一種。由于尺上游標(biāo)前方帶有鐘面式百分表，較好地克服了卡尺由于長(zhǎng)期使用磨損及自身測(cè)量精度的影響，能夠很好地保證測(cè)量精度。部分量具廠家也相繼推出了止口千分尺專用量具，但止口游標(biāo)卡尺、千分尺由于價(jià)格昂貴、量程受限、內(nèi)外止口不能同時(shí)使用、使用中極易損壞等缺陷使不少用戶望而卻步。

(2)內(nèi)、外卡鉗間接測(cè)量

如圖3所示為內(nèi)、外帶表卡鉗，是專用間接測(cè)量的量具。卡鉗對(duì)測(cè)量工件的內(nèi)、外溝槽尺寸是十分得心應(yīng)手的器具。當(dāng)內(nèi)、外止口沒有更加合適的量具進(jìn)行測(cè)量時(shí)，卡鉗可以臨時(shí)勝任。由于卡鉗屬于間接測(cè)量工具，在使用前需要與千分尺、實(shí)際合格的工件或量棒校對(duì)零位，然后再進(jìn)行間接測(cè)量并讀出數(shù)值。卡鉗在測(cè)量時(shí)需要在移動(dòng)中找到讀數(shù)的最大值，當(dāng)表針出現(xiàn)反方向轉(zhuǎn)折時(shí)的讀數(shù)即為最大尺寸。一般的帶表卡鉗測(cè)量量程為20 mm，在檢測(cè)直徑較小的工件時(shí)是很好的測(cè)量利器。當(dāng)止口直徑越大，測(cè)量時(shí)越容易影響測(cè)量的手感及很難找到最大的讀數(shù)值。因此，在檢測(cè)直徑較大的工件止口時(shí)，卡鉗雖可以使用，但并非得心應(yīng)手。

(3)專用卡板

如圖4所示為檢測(cè)用卡板。卡板的測(cè)量原理與塞規(guī)很相近，無外乎是利用通、止的原理來檢測(cè)工件合格與否。如果卡板的通端能通過工件，而止端不能通過工件，則表示工件合格。不論使用卡板的通端還是止端，都必須使卡板垂直于工件軸線，不可歪斜，否則檢驗(yàn)結(jié)果就不準(zhǔn)確。特別是高精度或大尺寸工件的止口更要注意，位置稍有歪斜，檢驗(yàn)結(jié)果就會(huì)有很大出入。卡板通常都是成對(duì)出現(xiàn)的，但每個(gè)卡板都需要單獨(dú)定做，目前市場(chǎng)上常用的卡板基本上都是帶有標(biāo)準(zhǔn)公差帶的整數(shù)尺寸。卡板在長(zhǎng)期的使用中會(huì)出現(xiàn)測(cè)量面磨損的現(xiàn)象，因此在一定時(shí)間內(nèi)，需要對(duì)卡板進(jìn)行重新校對(duì)、檢驗(yàn)，防止工件出現(xiàn)成批次的返修或報(bào)廢。卡板屬于特定尺寸的檢測(cè)工具，并不能夠檢測(cè)其他部位以及對(duì)測(cè)量范圍的調(diào)整，在檢測(cè)過程中只會(huì)出現(xiàn)合格與不合格兩種情況，極易產(chǎn)生殘次品。所以卡板可以是檢驗(yàn)人員的驗(yàn)定工具，但并不適合加工人員在生產(chǎn)過程中對(duì)半成品工件的檢測(cè)。

2 自制專用測(cè)量工具

(1)外止口帶表卡規(guī)

為了測(cè)量方便、快捷，可以自制卡規(guī)進(jìn)行相對(duì)直徑測(cè)量。如圖5、6所示為外止口鐘面、杠桿百分表卡規(guī)。其結(jié)構(gòu)均由兩側(cè)的支撐板、中間可調(diào)桿橋及表頭構(gòu)成。制作時(shí)要保證兩個(gè)支撐板底平面在同一個(gè)平面中。當(dāng)外止口的高度在5～10 mm的范圍時(shí)，可以選擇鐘面百分表卡規(guī)，但需要表頭適當(dāng)傾斜一定的角度，防止與底平面發(fā)生剮蹭。當(dāng)止口的高度小于5 mm時(shí)，就只能選擇杠桿百分表作為測(cè)量的工具了。測(cè)量前調(diào)整好可調(diào)桿橋的長(zhǎng)度，保證表頭在合理的測(cè)量范圍。首先將被測(cè)目標(biāo)尺寸的合格樣件作為校對(duì)的依據(jù)，并以此調(diào)整好表的零位。測(cè)量時(shí)將表頭另一側(cè)的支撐板內(nèi)板面與止口外圓貼緊并以接觸點(diǎn)為測(cè)量、滑動(dòng)的圓心基點(diǎn)，輕微施加向下的壓力并滑動(dòng)表頭側(cè)，使卡規(guī)以右側(cè)接觸點(diǎn)為圓心在工件表面做圓弧滑動(dòng)。當(dāng)表針轉(zhuǎn)折并出現(xiàn)反向旋轉(zhuǎn)跡象時(shí)，此點(diǎn)即為外止口的實(shí)際直徑尺寸。外止口杠桿百分表卡規(guī)使用的方法與鐘面百分表卡規(guī)基本一致，但由于杠桿百分表的測(cè)量范圍僅在1 mm左右且抗振能力較差，因此在校對(duì)零位、調(diào)整測(cè)量長(zhǎng)度以及使用過程中都要倍加小心。

(2)內(nèi)止口帶表卡規(guī)

如圖7所示為內(nèi)止口杠桿百分表卡規(guī)，內(nèi)止口卡規(guī)的測(cè)量方法與外止口測(cè)量方法完全相同，但內(nèi)止口不像外止口可以利用較大的零件平面來滑動(dòng)、支撐。由于受到空間的限制，故采用體積比較小的杠桿百分表作為相對(duì)示值顯示的對(duì)象。在測(cè)量時(shí)往往臺(tái)階底面較小且表頭向外探出的影響，占用了支撐板的空間位置，無法順利與工件接觸完成滑動(dòng)直徑測(cè)量。因此在制作表頭一側(cè)支撐板時(shí)要充分考慮接觸面過小等問題。如圖8所示為外探式滑動(dòng)支撐板，可以很好地解決支撐、滑動(dòng)及表頭安裝的問題。使用中要注意，由于接觸面積較小并不能施加過大的向下壓力，測(cè)量者要兩手同時(shí)扶持兩個(gè)測(cè)量板，防止外力過大使卡規(guī)變形影響測(cè)量精度。

3 測(cè)量方法的功效對(duì)比

以上筆者介紹了4種檢測(cè)深度較淺止口直徑的方法。帶表止口游標(biāo)卡尺測(cè)量精度較好、測(cè)量范圍廣，但只能夠檢測(cè)外止口直徑，價(jià)格較高;內(nèi)、外帶表卡鉗測(cè)量結(jié)果直觀、操作簡(jiǎn)便，量程較小，測(cè)量止口直徑存在不穩(wěn)定的現(xiàn)象;卡板是成品檢測(cè)的極佳驗(yàn)具，但無法滿足加工現(xiàn)場(chǎng)半成品檢測(cè)的需求。

動(dòng)手自制帶表卡規(guī)為加工企業(yè)提供了一個(gè)測(cè)量淺止口直徑的既投入少又效果好的測(cè)量方法。卡規(guī)具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)根據(jù)淺止口結(jié)構(gòu)的尺寸要求，通過改變測(cè)頭的測(cè)量位置，可實(shí)現(xiàn)不同尺寸要求的淺止口直徑的測(cè)量［1］。(2)操作簡(jiǎn)單，使用方便，能根據(jù)半成品的加工尺寸及時(shí)調(diào)整刀具的補(bǔ)償，保證最終零件的尺寸精度。(3)可以選擇較輕便的鋁合金材料制作卡規(guī)，大大減輕了檢具的重量。

4 結(jié)語

在實(shí)際生產(chǎn)中，各類較淺止口盤類工件紛繁復(fù)雜，需要從業(yè)人員細(xì)心研究，自制出適合工件檢測(cè)的帶表卡規(guī)。

［1］丁霖.淺止口直徑測(cè)量方法［J］.機(jī)械工程師，2009(7):54.